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Considere o esquema seguinte, em que se representa um bloco de 1,0 kg de massa apoiado sobre um plano horizontal. O coeficiente de atrito de arrastamento entre a base do bloco e a superfície de apoio vale 0,25 e a aceleração da gravidade, no local, tem módulo 10 m/s2.
A força F , cuja intensidade é de 10 N, forma com a direção horizontal um ângulo θ constante, tal que sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80. Desprezando a influência do ar, aponte a alternativa que traz o valor correto da aceleração do bloco:
a) 7,0 m/s2;
b) 5,5 m/s2;
c) 4,0 m/s2;
d) 2,5 m/s2;
e) 1,5 m/s2;
f) não sei
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Questões Para o Saber

há 23 horas

Respostas

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há 23 horas

Para calcular a aceleração do bloco, precisamos considerar as forças que atuam sobre ele. Vamos analisar passo a passo: 1. Força de atrito (F_atrito): A força de atrito é dada por: \[ F_{atrito} = \mu \cdot N \] onde \(\mu\) é o coeficiente de atrito (0,25) e \(N\) é a força normal. A força normal é igual ao peso do bloco menos a componente vertical da força \(F\). O peso do bloco é: \[ P = m \cdot g = 1,0 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 = 10 \, \text{N} \] A componente vertical da força \(F\) é: \[ F_{y} = F \cdot \sin(\theta) = 10 \, \text{N} \cdot 0,60 = 6 \, \text{N} \] Portanto, a força normal \(N\) é: \[ N = P - F_{y} = 10 \, \text{N} - 6 \, \text{N} = 4 \, \text{N} \] Agora, calculamos a força de atrito: \[ F_{atrito} = 0,25 \cdot 4 \, \text{N} = 1 \, \text{N} \] 2. Componente horizontal da força \(F\): A componente horizontal da força \(F\) é: \[ F_{x} = F \cdot \cos(\theta) = 10 \, \text{N} \cdot 0,80 = 8 \, \text{N} \] 3. Força resultante (F_resultante): A força resultante que provoca a aceleração do bloco é a componente horizontal da força menos a força de atrito: \[ F_{resultante} = F_{x} - F_{atrito} = 8 \, \text{N} - 1 \, \text{N} = 7 \, \text{N} \] 4. Aceleração (a): Usamos a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração: \[ F_{resultante} = m \cdot a \implies a = \frac{F_{resultante}}{m} = \frac{7 \, \text{N}}{1,0 \, \text{kg}} = 7 \, \text{m/s}^2 \] Portanto, a aceleração do bloco é 7,0 m/s². A alternativa correta é: a) 7,0 m/s².

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